admin 发表于 2025-2-24 18:55:03

量子阱(Quantum Well)

量子阱(Quantum Well)‌是指由两种不同的半导体材料相间排列形成的、具有明显量子限制效应的电子或空穴的势阱,外侧两边还有阻挡层。这种结构通常由两种不同半导体材料的薄层交替生长形成,宽能带的材料形成势垒,窄能带的材料形成势阱,电子的运动被限制在阱中。‌


定义和特性
量子阱的基本特征是由于其宽度与电子的德布罗意波长可比,导致载流子波函数在一维方向上局域化。在量子阱中,电子和空穴的态密度与能量的关系呈台阶形状,而不是三维体材料中的抛物线形状。这种结构使得量子阱呈现出独特的电子学和光子学特性,例如双势垒量子阱结构中的共振隧穿效应和室温激光发射。

应用领域
量子阱在半导体激光器中有重要应用。半导体激光器的主要组成部分包括泵浦源、工作物质和谐振腔。工作物质是实现粒子数反转的关键,而量子阱材料作为有源区的光电子器件,能够显著提高激光器的性能。此外,量子阱还可以用于构建其他光电子器件,如发光二极管(LED)和太阳能电池等。



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